短文漲姿勢，看了不白看，不關注等啥？
已知Java語言中int類型所能表示的最大整數為2147483647,請問以下代碼執行結果是什么？
一部分人都會認為這段程序壓根就無法通過編譯，也有人認為，這段程序能夠通過編譯，但在運行時會拋出異常，但更多的人面對這道題目根本就無從下手。那么正確答案是什么呢？首先告訴大家，這段程序能夠順利通過編譯，并且在運行時也不會出現異常，運行的結果是在控制臺上輸出了數字-2147483648！而-2147483648正好是Java語言中int類型所能表示的最小整數。
這個運行結果可能會讓很多人感到大跌眼鏡，運行結果為什么會是這樣的呢？想弄明白其中的原理，就必須先弄清楚Java語言中數字的表示和存儲方式。
大家都知道：任何一個數字，存儲到計算機當中，都是以二進制的形式進行存儲的。在Java語言中，使用補碼的形式來表示數字。那么補碼是個什么東西呢？補碼就是計算機用二進制的形式表示數字的一種規則。它的算法很簡單：用最左邊的一個二進制位表示數字的正負，0表示正數，1表示負數，我們把表示符號的這個二進制位叫做“符號位”，而剩余的二進制位表示數字本身。至于怎樣用其余的二進制位表示數字，正數和負數略有區別。我們首先來說正數的情況。對于正數而言，直接用剩余二進制位表示這個數字就可以了。而對于負數而言，算法稍微復雜一點，分為兩步：
第一、用補碼表示出這個數的絕對值，之后把每個位上的數字(連同符號位上的數字在內)按位取反，所謂按位取反就是如果這個位上原來是0，那么就變成1，如果原來這個位上原來是1，那么就變成0。
第二、就是把這個取反以后的數字加上1，就得到了負數的補碼表示結果。
沒看懂？沒關系！咱們用例子說事。首先必須知道，Java語言中int類型的數據占4個字節，那么4個字節所能表示的最大整數是多少呢？按照補碼的表示規則，這個最大的整數存儲到計算機當中應該是“1個0跟31個1”：
如果我們強行給這個數再加1，按照二進制的進位規則，它會變成下面的樣子：
這個數是多少？會是0嗎？我們來分析一下：首先最左邊的符號位從0變成了1，所以可以肯定，這個數是個負數。那么一個正數做了加1的操作，它應該變成一個更大的正數，現在怎么變成負數了呢？我們必須清楚，原來這個數的符號位是0，是因為加法運算產生了“進位”，才使得符號位變成了1，但是，計算機不管那么多，它只要看到最左邊的符號位是1，就認定這是一個負數。那么，這個負數的值是多少？我們可以按照補碼表示負數的規則，以逆運算的方式求出它的絕對值，就知道這個負數的值了。
前面講過：用補碼表示負數的算法分兩步進行，其中第二步，是在二進制數字上加1。那么反過來，這個過程的逆運算也要分兩步進行。其中第一步就應該是在原負數補碼的數字上減1，減1之后，剛才的數字就會變成下面的樣子
補碼求負數的第一步是對二進制數字按位取反，所以逆運算的第二步也是對各個位上的數字(連同符號位上的數字在內)按位取反，使得各個位數字恢復到原來的值。經過按位取反之后，剛才二進制數字又會變成下面的樣子
細心的讀者可能已經發現，折騰了半天，又回到了逆運算之前的樣子！大家注意：表面上，這個二進制數跟逆運算之前是一個樣，但是它的意義已經完全不同了。在進行逆運算之前，這個二進制數是一個補碼形式表示的負數，而經過逆運算之后，這個二進制數變成了一個絕對值，既然是絕對值，它肯定不會是負數。因此，這個二進制數最前面的1并不表示負數，而是數字的一部分。那么這個絕對值是多少呢？轉換成十進制就是2147483648。所以，我們圖3中看到的那個“1開頭后面跟著31個0”所表示的負數，就是-2147483648！
到此為止，我想大家已經明白為什么程序的運行結果是-2147483648了吧？可能有一部分讀者會問：補碼當中，“1開頭后面跟著31個0”這個數字為什么不能解釋為：符號位上的1表示負數，后面的31位數字表示0，這樣形成的數字是-0，也就是0呢？其實，補碼的運算規則中特意強調了這一點。規則強調：補碼當中，對于0只有唯一一種表示形式，那就是32個0，其中最前面的0表示符號，后面的0表示數字。一旦遇到符號位是1，后面全是0的情況，必須按負數對待！既然要求我們按負數對待，那就必須通過逆運算來計算這個負數的絕對值。而我們計算得到的這個負數的絕對值就是2147483648。-2147483648是int類型的所能表示的最小值。因此，int類型數據的最大值再加1，一下子就變成了int類型的最小值，我們可以戲稱為“物極必反現象”。
那么，Java語言當中，其他三種類型的整數是否也有“物極必反現象”呢？對于long類型的變量來講，也存在這種現象，而對于byte和short類型，我們使用其最大值和1進行加法運算，無法再賦值給byte和short型的變量，因為這種操作在編譯時就會報錯。關于byte和short變量無法完成這種賦值操作的原因，大家可以看《Java語言中為byte和short類型變量賦值為啥會報錯？看完秒懂》進行詳細了解。
另外，通過這個例子，大家也應該明白為什么Java語言中，整數類型的表示范圍是不對稱的。比如， byte類型的數據最大值是是127，而最小并不是-127，而是-128。其原因就是補碼規則中，把0當作了正數看待，這樣的話正數這邊有個0，而負數那邊沒有，從而表示范圍不對稱。
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